очередное эмигрантское г.) (solar_front) wrote,
очередное эмигрантское г.)
solar_front

Category:

"Это миф" - о недостатке редкоземельных элементов для электромобилей. Мнение инж. из Тесла.



Я считаю это интересное интервью-оно спорно, не всегда убедительно, но интересно.  В этой части инженер Nick Butcher из Tesla размышляет над аргументами противников электромобилей (ЭА). Это не перевод, а пересказ. Я выкинул лирические отступления и рассказы как гуглить данные. Желающие могут следовать по указанной ссылке и рыться в источниках.

И первый вопрос:

батареи для EV: направление которое надо поддержать, или это пустая трата ограниченных для нас ресурсов на игрушки для богатых? .

противники элестромобилей утверждают, что:

Против: Электромобили - это тоже самое потребление ресурсов маскируемое тем утверждением, что они сохраняют ресурсы. Сделать электромобили для некоторых, богатых не проблема, но никогда не будет достаточного количества батарей или материалов, чтобы организовать рентабельное производство электромобилей в достаточно большом масштабе, чтобы воздействовать на глобальное, национальное или даже местное потребление нефти. Электромоблии - это не эффективное решение.

Еще аргумент это то, что ключевые материалы для электромобилей ограничены и не могут удовлетворить спрос на больше чем нескольких сотен тысяч автомобилей. Если это так, то не разумнее было бы сохранить такие материалы и попытаться использовать их более эффективно и возможно не тратить их на ЭА вообще.

За: Дефицита ресурсов нет, идея "пика ресурсов" это теория.  Чтобы понять, почему, Вы должны знать, что есть много различных типов литий-ионного аккумулятора, и используются различные материалы для их производства. Традиционно, кобальт использовался в качестве главного компонента (катод LiCoO2), но сегодня, мало того, что используется намного меньше кобальта, обеспечиваю лучшую производительность аккумулятора, есть много аккумуляторов которые не используют кобальта вообще.
состав различных аккумуляторов:

akku1


Чтобы получить 1 мАч с катода в ячейке LiMnO4, нам нужно 6 микрограмм марганца. Теперь давайте объединим всё в таблицу, где видно сколько килограммов материала нужно для 1 кВтч.



akk2

Ресурсы.

Если взглянуть на доступность ресурсов, то мнение алармистов подтверждается: если бы мы делали аккумуляторы только из литиевой окиси кобальта, то у нас была бы настоящая проблема! Двенадцать миллионов автомобилей были бы 20-процентным пределом доли этого ресурса:

Akku3

(здесь pack size это размер батареи для одной машины. Автор (Butcher) взял размер для максимальной производительности от Tesla S Performance Edition - 85 кВтч. Вверхней части - производство и резервы. Внизу - колличество машин которые можно изготовить если исользовать определенную часть доступных материалов (для кобальта, например здесь 20%)).




К счастью, это не происходит: LiCoO2 не даже хорошая батарея для ЭА. Если взять LiNiCoAlO2 (Тесла использует их в Модели S), то можно настроить тесл 110 млн прежде чем мы достигнем 20% уровня. Однако, 110 миллионов это не много если мы считаем общее количество транспортных средств необходимым в течение следующей сотни лет. Хорошо, пусть не будем использовать кобальт вообще и такие разработки есть.  И эти разработки, как ожидают, будут эффективнее. Проблем нет, пока мы не сталкиваемся с литием в пределах 1.5 миллиардов транспортных средств. LG Chem, BYD и Самсунг сегодня надеются на LiFePO4 (LG поставляет GM, BYD строит их собственные автомобили, и Самсунг партнером с Bosch).

Итак - литий. Оценка USGS дает запасы в 10 миллионов тонн. Более свежее исследование исследование от Evans публикует число в 30 миллионов тонн. Но теперь, по оценке SQM эти запасы могут превысить 60 миллионов тонн. Развитие обрисовано в общих чертах в этом отчете. (здесь не надо забывать, что 85 квтч - это очень мощная машина. Ниссан, WV и разрабатыают авто с аккумулятором до 30 кВтч. S-F).

Дело не в том, что есть нехватка лития, а в том, что последние несколько лет, никто не потрудился разведать допольнительные запасы. Фактически, лития в земной коре приблизительно столько же сколько и никеля. Вопрос в экономичности извлечения, и технологии. С действующими литиевыми ценами, составляющими приблизительно 2 процента от стоимости батареи LiFePO4 с точки зрения $/kWh, это не тема о которой мы должны волноваться в ближайшее время.

Производство.

Давайте прикинем сколько АЭ можно производить в год.

akk4

Даже с сегодняшними уровнем производства материала вполне достаточно для полумиллиона тесла S ежегодно. Нам еще придется карабкаться до этого уровня несколько лет и это дает время для проработки системы поставок. Прямо сейчас система поставок приспосабливается настолько быстро, что Роланд Бергер предсказывает существенную избыточную мощность в производстве к 2015. IDC Energy Insights сообщает, что производство аккумуляторов достигнет 26 ГВтч к 2015.

Как эти 26 ГВт выглядят евли сравнить это с поставками материалов?akk5
Итак аппокалипсиса не будет: мало кто будет делать аккумуляторы первого типа, а 8% кобальта для LNA тоже не проблема если учесть, что грома не было в 2010 году когда на аккумуляторы уходило 25% кобальта. И тогда же производство кобальта выросло на 27%.

Ну теперь предположим, что тесла стала штамповать в 2020 ЭА на 10 млн. Что тогда?

akk6


Наконец, некоторые числа, похожи на ужас о котором поют алармисты. Мы должны значительно увеличить литиевое производство - Да. Но - это увеличение на 22 процентов в год в течение следующих восьми лет. Тривиально? Нет. Выполнимо? Да.

медь и неодим.

Медь. Максимально один ЭА может потребовать 100 килограммов меди. Реалистичн уровень в 50 килограммов; Родстер Тесла использует приблизительно 30 килограммов. Обычный автомобиль сегодня уже использует приблизительно 20 килограммов. Пусть для ЭА нужно 100 килограммов. В прошлом году глобальное производство меди составляло 20 миллионов тонн. Десять миллионов EVs, в худшем случае, ежегодно потребляли бы самое большее 5 процентов. Таким образом, это - надуманный вопрос.

Неодим. Этот редкий земной элемент который не особенно редок. Он используется в магнитах электродвигателей с постоянным магнитом. Сколько нужно для 10 млн. тесла?
Нисколько!  Тесла не использует неодимовые магниты.


Подведение итогов.
Если Тесла или кто-либо еще, захочет сделать 10 миллионов ЭА с 85 кВтч аккумуляторами ежегодно через восемь лет, то ни запасы сырья, ни производство материалов не остановят их.
Гибриды и экономичные авто- хороший выбор, но они будут только уменьшают потребление нефти, самое большее на 25 процентов (один только гибрид) к 50 процентам (гибрид и малолитражки). Это не решение нефтяного кризиса, просто задержка, в то время как мы решаем проблему.

Tags: материалы, рынок, транспорт, электромобиль
Subscribe
promo solar_front october 18, 2017 11:19 22
Buy for 30 tokens
Желание упорядочить знание об окружающих варварах привело выдающуюся австрийскую науку к созданию " Таблицы Народов" (начало 18 го века). Просто представьте себе - уже вот-вот начнется семилетняя война, А.В. Суворов скоро придет в эти Альпы, а австрийцы уже были вооружены знанием своих…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 59 comments